Как магнитното поле е просто електрическо поле с приложена теория на относителността?
Взаимовръзките на електрическите полета и магнитни полета са една от основните идеи във физиката и тази концепция е тясно свързана с теорията на относителността. В тази статия ще обясня как е възможно магнитното поле да се разглежда като електрическо поле, за което се прилага теорията на относителността.
Електрически полета и магнитни полета
Електрическите полета идват от електрическите заряди, те също упражняват сили върху други електрически заряди, докато магнитните полета се излъчват от движещите се електрически заряди и тези действат и върху други движещи се заряди.
Специална теория на относителността
Специалната теория на относителността има два постулата: че законите на физиката са инвариантни при трансформациите на Лоренц между инерционните референтни системи (т.е. те са ковариантни) и че скоростта на светлината във вакуум е постоянна, независимо от движението или източника на светлина.
Относителност и електромагнетизъм
Въпреки това, когато разглеждаме електромагнетизма по отношение на тези принципи, приложени от теориите на относителността на Айнщайн, откриваме, че този процес демонстрира два отделни аспекта, известни като електромагнитни полета – а именно електрическо поле и магнитно поле. Магнитното поле може да изглежда като електрическо поле в друг кадър в зависимост от това дали наблюдателят или източникът се движат един спрямо друг.
Магнитното поле като релативистко електрическо поле
Нека разгледаме положително заредена частица, движеща се вътре в проводник; В референтната рамка за такъв проводник съществува електрическо поле около такава частица. Ако обаче преминем към гледната точка, идваща от движещ се обект, тогава неутралните атоми в телта започват да се движат, докато отрицателно заредените частици изглеждат по-плътно натъпкани поради свиването на дължината (следствие, причинено от специалната теория на относителността). Следователно, съществува електрическо поле, когато се гледа спрямо неподвижната му рамка, но изглежда като магнетизъм в него.
Извод
В заключение, магнитното поле може да бъде разбрано чрез релативистки средства като електрическа сила. Тази връзка, свързваща електричеството с магнетизма чрез теорията на относителността, не само ни помага да разберем повече за електромагнетизма, но също така разкрива дълбоката природа на теорията на относителността на Айнщайн в нашето възприятие за физическата реалност.
